離心泵機械密封的維護管理策略

仲林俊　范祥甫　郭晁源

摘要：機械密封作為一種軸密封方式，被廣泛應用于旋轉設備中。在離心泵出現的各種故障之中，機械密封泄漏占據了較高比例。因此，研究和探討離心泵機械密封的維護管理策略具有非常重要的現實意義。基于此，本文從離心泵機械密封失效的原因入手，提出了幾項離心泵機械密封的維護管理策略，希望能為促進我國離心泵機械密封維護管理水平提高提供一些有益的參考和借鑒。

關鍵詞：離心泵;機械密封;日常維護;腐蝕

機械密封是指利用密封介質和彈簧壓力在旋轉靜環和動環的接觸面產生壓緊力，使靜環和動環端面貼合緊密，并在兩端面之間產生很薄的油膜，這樣介質就無法通過，從而杜絕液體泄漏，起到密封作用，并對靜環和動環具有潤滑效果。離心泵機械密封在運行過程中容易出現泄漏現象，因此加強離心泵機械密封的維護管理工作非常重要。

一、離心泵機械密封失效的原因

（一）腐蝕

一是表面腐蝕。腐蝕介質具有侵蝕作用，會導致機械密封件表面出現腐蝕的情況，彈簧件極易出現腐蝕問題。隨著不銹鋼構建使用的日間廣泛，表面腐蝕現象已經大大減少。

二是點腐蝕。在離心泵機械密封的彈簧套部位常出現點蝕甚至穿孔，點腐蝕對密封的影響較小，但會隨著腐蝕面積的擴大而使密封實效，因此要在大修時進行更換。

三是應力腐蝕。在介質腐蝕和應力的作用下，金屬焊接彈簧等構件可能出現斷裂，進而引起密封失效，可通過增加彈簧絲徑等措施進行處理。

四是電化學腐蝕。介質中的異種金屬可能引起電化學腐蝕，引起鑲環松動，進而影響密封效果，可將黏結劑涂抹在鑲接處進行解決。

（二）炭化

若離心泵機械密封的工作環境出了石墨環的許用溫度，就會在其表面析出樹脂，樹脂會在摩擦面周圍出現炭化，若遇到粘結劑，則會產生軟化發泡現象，增加密封面的泄漏量，導致密封失效。倘若長期在超出許用溫度的情況下使用，會進一步加速橡膠龜裂、老化和變硬失彈。所有因熱損導致的密封失效現象，最主要的解決辦法是減少摩擦熱，加大散熱量，避免密封面出現溫度上的巨大變化。

（三）磨損

摩擦副的摩擦因數大、材料不耐磨、固體顆粒進入密封面、端面比壓（彈簧比壓）太大等都會導致密封面磨損，進而造成密封失效。使用平衡性機械密封能降低彈簧壓力和端面比壓，減少由于磨損造成的密封失效。另外，使用優質材料制作的摩擦副能有效降低磨損程度，一般來說，不同材料的耐磨性可由弱到強排列如下：硬質合金一碳石墨、噴涂陶瓷一碳石墨、高速鋼一碳石墨等。

（四）振動

離心泵在使用過程中會出現振動現象，產生振動主要原因包括泵和電機不同心、轉子不平衡、滾動軸承出現故障等多個方面。所以，在安裝和制造機組時，應在設計、管理和運行等方面充分做好防振動措施，將振動造成的危害降至最低。

二、離心泵機械密封的維護管理策略

（一）安裝前檢查

在進行安裝之前要對所有備件進行仔細檢查，確保軸組表面和密封壓蓋光潔沒有毛刺;軸承完好沒有損壞;密封端面清潔干凈、貼合緊密、沒有雜物油污;靜環和動環的外觀完好，無裂紋劃痕。安裝時清潔好密封腔體，調整、檢查軸與密封箱體的同心度和垂直度，防止出現動環軸向振擺、密封受壓不均勻等情況。組裝完泵體后，再盤車，看轉軸轉動是否靈活，微調軸的竄量，合理對中找正，保障機械密封的正常使用。

（二）零部件管理

機械密封長時間運行后，容易出現變形、老化、靜環與動環磨損、密封膠圈磨損、軸與彈簧銹蝕磨損等現象，進而引起密封泄漏，需更換新件或對其進行維修。靜環和動環密封面不能出現掉角、飛邊、麻點、裂紋、劃痕，若使用的動、靜環是經過修復之后的，動、靜環凸臺高度之和應大于3mm，同時每個凸臺高度要大于1mm，以防對散熱造成影響。安裝動環之后要確保動環能夠在軸上靈活移動，把動環往彈簧方向按壓后可自由回彈，同時確保動、靜環端面的平行度和軸線的垂直度。動、靜環密封膠圈應厚薄均勻，不得有殘損，否則要在大修時對密封膠圈進行更換。彈簧在使用前要進行壓力測試、長度檢測，并且每組彈簧在要求壓縮長度的壓力差要符合相關標準。

（三）拆卻要點

嚴謹拆卸機械密封，不能使用扁鏟、手錘，以防破壞密封元件。若密封結垢無法順利拆卸，可以將其清洗，然后再進行拆卸。若泵的兩頭都采用了機械密封，在拆卸、裝配時應做到相互照應，避免顧此失彼。對于運行過的機械密封，若因壓蓋松動導致密封移動，需更換動靜環零件，不得繼續上緊后使用，這是因為壓蓋松動后，摩擦副的原運轉軌跡出現變化，會破壞接觸面的密封性。

（四）日常維護及管理

對離心泵機械密封的密封裝置、附屬裝置、安裝管線等進行全面檢查，確保其符合有關技術要求之后再進行啟動。在啟動機械密封之前要開展靜壓試驗，查看是否存在機械密封泄漏的情況。若泄漏過多，需對泄漏原因進行查明，并想辦法徹底消除。若仍然沒有效果，就需要進行拆卸檢查，重新進行安裝。安裝后可按泵旋向盤車，查看是否均勻輕快，若盤車不動或比較吃力，需要查看安裝是否合理，是否存在裝配尺寸錯誤等。

三、結語

在離心泵運行過程中，造成機械密封泄漏的原因是多方面的，但這些原因之間又有著一定的聯系，相互之間存在一定的影響。因此，在離心泵的安裝、運行以及檢修過程中，要對機械密封的磨損情況進行認真觀察，深入細致分析造成泄漏的真正原因，制定行之有效的措施，不斷探索和改進對機械密封進行檢修的工藝技術，排除所有不良因素，保證機械密封的安全可靠運轉。

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